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第9、10章 质量传输基本概念题1、由O 2(组分A)和CO 2（组分B ）构成的二元系统中发生一维稳态扩散。
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材料加工冶金传输原理自然对流传热的计算（原创实用版）目录一、材料加工冶金传输原理1.动量传输2.热量传输3.质量传输二、自然对流传热的计算1.自然对流空气冷却式冷凝器的传热计算2.强制通风空气冷却式冷凝器的传热计算三、材料加工冶金传输原理在实践中的应用1.材料加工中的应用2.冶金工程中的应用正文一、材料加工冶金传输原理材料加工冶金传输原理涵盖了流体力学、传热学及传质学课程的内容。
从动量、热量及质量传输的角度，阐述了流体流动过程、传热过程以及传质过程的基本理论。
1.动量传输：动量传输是指流体在运动过程中，流体微团之间及流体与固体壁面之间的相互作用。
动量传输的基本方程是牛顿运动定律在流体力学中的推广，即动量守恒定律。
2.热量传输：热量传输是指流体中温度不同的各部分之间由于温差而引起的热量流动。
热量传输的基本方程是热力学第一定律在流体力学中的推广，即能量守恒定律。
3.质量传输：质量传输是指流体中浓度不同的各部分之间由于浓度差而引起的质量流动。
质量传输的基本方程是质量守恒定律在流体力学中的推广。
二、自然对流传热的计算自然对流传热是指流体在自然对流条件下的传热过程。
对于小型冷藏柜和家用电冰箱等制冷装置中的自然对流空气冷却式冷凝器，可以采用一种比较简单的近似传热计算方法。
1.自然对流空气冷却式冷凝器的传热计算：自然对流空气冷却式冷凝器的传热计算主要包括冷凝器的热负荷、传热系数和传热面积等参数的确定。
通过这些参数的计算，可以得到冷凝器的传热效果。
2.强制通风空气冷却式冷凝器的传热计算：强制通风空气冷却式冷凝器的传热计算需要考虑强制通风对传热效果的影响。
通过对强制通风空气冷却式冷凝器的传热计算，可以优化制冷装置的性能。
三、材料加工冶金传输原理在实践中的应用材料加工冶金传输原理在材料加工和冶金工程实践中具有广泛的应用。
1.材料加工中的应用：在材料加工过程中，需要对金属进行熔化、铸造、轧制等操作。
在这些过程中，需要对流体流动、传热和传质等过程进行精确控制，以保证材料的性能和加工质量。
材料加工冶金传输原理自然对流传热的计算（原创实用版）目录一、材料加工冶金传输原理1.动量传输2.热量传输3.质量传输二、自然对流传热的计算1.自然对流空气冷却式冷凝器的传热计算2.强制通风空气冷却式冷凝器的传热计算正文一、材料加工冶金传输原理在材料加工和冶金工程中，流体流动、传热和传质过程是重要的环节，它们对整个工艺过程的产生和影响不容忽视。
为了更好地理解和掌握这些过程，我们需要从动量、热量和质量传输的角度进行深入研究。
1.动量传输动量传输是指流体在运动过程中，由于流速和压力的变化导致动量的传递。
在材料加工和冶金工程中，动量传输通常涉及到流体的输送和混合过程，以及流体与固体颗粒之间的作用力。
2.热量传输热量传输是指热量从高温区域向低温区域传递的过程。
在材料加工和冶金工程中，热量传输主要包括热传导、热对流和热辐射三种方式。
其中，热对流是指由于流体的流动导致热量的传递过程。
3.质量传输质量传输是指物质在流体中传递的过程。
在材料加工和冶金工程中，质量传输通常涉及到溶质、悬浮颗粒和气泡等在流体中的传递和分离过程。
二、自然对流传热的计算在制冷装置中，自然对流空气冷却式冷凝器和强制通风空气冷却式冷凝器是两种常见的传热设备。
下面分别介绍它们的传热计算方法。
1.自然对流空气冷却式冷凝器的传热计算自然对流空气冷却式冷凝器的传热计算通常采用牛顿冷却定律和热传导定律相结合的方法。
首先，需要确定冷凝器的热负荷和传热系数；其次，根据冷凝器的结构和材料，计算出冷凝器的热传导阻力和热容；最后，利用牛顿冷却定律计算出冷凝器的传热速率。
2.强制通风空气冷却式冷凝器的传热计算强制通风空气冷却式冷凝器的传热计算通常采用对流传热公式进行计算。
首先，需要确定冷凝器的热负荷和传热系数；其次，根据冷凝器的结构和材料，计算出冷凝器的对流换热系数；最后，利用对流传热公式计算出冷凝器的传热速率。
质量传递知识点总结一、概念质量传递是指在流体内部或在流体与固体交界面上的物质传递。
在研究传质现象时，常常需要了解流体的动力学特性以及在流体中的物质传递过程。
这些过程在许多工程和科学领域都有广泛的应用，如化学工程、环境工程、生物工程等。
质量传递的研究不仅有助于改进工程设备和工艺，还有助于解决环境问题和提高生产效率。
二、传质的基本原理1. 扩散扩散是指物质在不同浓度间的传递。
在流体中，扩散通过分子的碰撞和运动来实现。
当流体中存在浓度不均匀的情况时，高浓度区域的分子将向低浓度区域扩散，从而实现物质传递。
扩散的速率受到浓度差、温度、压力和分子大小等因素的影响。
2. 对流对流是指物质在流体中随着流体流动而进行传递。
对流可以是自然对流，也可以是强迫对流。
自然对流是由于密度差引起的，如烟囱效应；强迫对流是通过外部力来实现的，如搅拌设备或泵等。
3. 辐射辐射传热是通过电磁波的形式进行传递的。
辐射的特点是热量可以在真空中传递，而无需通过介质。
辐射传热与流体传递不同，但在一些情况下，辐射也可能成为主要的传热方式。
4. 界面传质界面传质是指在两种不同相的界面上进行的传质。
在固体-液体、液体-气体或固体-气体界面上，物质会通过扩散或蒸发-凝华过程进行传递。
界面传质在很多工程和科学领域都有重要的应用，如化工反应器、大气科学等。
三、传质过程的表征传质过程的表征主要包括传质速率、传质系数、传质通量、传质方式等。
1. 传质速率传质速率是指单位时间内通过单位面积传递的物质量。
传质速率与传质系数、浓度梯度和传质面积等因素相关。
2. 传质系数传质系数是描述传质速率和浓度梯度之间关系的参数。
传质系数一般由实验或理论计算得到，是研究传质过程的重要参量。
3. 传质通量传质通量是单位时间内单位面积上的物质传递量。
传质通量与传质速率有关，是评价传质效果的重要指标。
4. 传质方式传质方式是指物质在传递过程中所遵循的物理规律或数学模型。
根据传质方式的不同，传质过程可以分为对流传质、扩散传质、界面传质等。
传输原理各章节的联系
《传输原理》由动量传输、热量传输、质量传输三篇，共18章组成。
动量传输部分有动量传输的基本概念、动量传输的基本定律、管流流动、边界层流动、流体的流出、射流、冶金与材料制备及加工中的动量传输和相似原理与量纲分析等内容；热量传输部分有热量传输基本概念及基本定律、传导传热、对流换热、辐射换热和冶金与材料制备及加工中的热量传输等内容；质量传输部分有质量传输基本概念及基本定律、扩散传质、对流传质、冶金与材料制备及加工中的质量传输等内容；以及动量、热量、质量传输的类比。
书中各章均设有小结、习题与思考题；书末附有习题参考答案和常用数据。
全书注重从三种传输具有类似性的角度，阐述了流体流动过程、传热过程以及传质过程的传输基础理论，并力求将这些基础理论应用于冶金与材料制备及加工工程实践中。
1.传输原理：利用数学解析方法和计算技术，研究工业过程传输现象的学科。
2.传输现象为流体动力过程、传热过程及传质过程的统称，也称为传递理论或速率过程，是工程技术领域普遍存在的物理现象。
在冶金、材料、机械、能源及化工等领域经常会有传输现象发生。
3.在传输原理这一课程被提出之前，流体力学（动量传输）、传热学（热量传输）和传质学（质量传输）只是大学一些科系分别开设的课程。
自12世纪中叶以来，人们开始用统一的观点来研究上述三种传输过程，形成了独立的学科。
4.在传输过程中所传输的物理量为动量、热量和质量；传输原理主要是研究传输过程的传递速率大小与传递推动力及阻力之间的关系。
5.动量、热量和质量三种传输（三传）过程有其内在的联系，三者之间具有许多相似之处，“三传”具有类似的表述方程和定律。
流体：在自然界中能够流动的物质。
流体密度:单位体积流体所具有的质量。
KG/M3重度：单位体积流体所有的重量N/M3比体积:单位质量流体所具有的体积M3/KG流体压缩性及膨胀性：流体的体积随所受压力的增加而减小，或随温度的升高而增大。
黏性：在自然界中，实际流体流动时，其本身所表现出的一种阻滞流体流动的性质。
（起因：流体分子间的内聚力和分子热运动）流体流层间产生切应力的现象称为流体的黏性，这种切应力称为黏性力。
牛顿黏性定律：流体的黏性力与速度成正比，与接触面积成正比，与两板间距成反比。
所有气体以及绝大多数简单液体，熔融金属和炉渣都遵循牛顿黏性定律，这些流体称为牛顿流体。
某些聚合物，如泥沙和糨糊不服从牛顿黏性定律称为非牛顿流体。
黏度：以F=U.DV/DY.A可以看出U为决定流体黏性的比例系数，称为流体的动力黏性系数或动力黏度Pa.S 物理意义：在Y方向的速度变化率（速度梯度，即为垂直于流体流动方向的速度变化率）为一个单位时，单位面积上的黏性力表征流体阻滞流动的能力。
黏度仅与温度有关，与压力关系不大。
黏性动量通量：单位时间通过单位面积M传递的黏性动量，称为黏性动量通量，相当于单位面积上的黏性力。
具有黏性的流体叫做实际流体（流体都是具有黏性的）理想流体（无黏性流体）根据起因不同流体流动可分为自然流动和强制流动。
自然流动：在流体流动的体系内，因各部分流体的密度不同而产生浮力作用所构成的流动称为自然流动。
强制流动：在封闭的体系内，流体因外力作用所构成的流动称为强制流动。
迹线:流体质点在空间运动的轨迹。
流线：同一瞬间不同位置上质点运动方向的总和，流管：流场中由无数根流线所组成的截面为一封闭曲线的管状表面流束：流管内部的全部流体。
流量：单位时间内流过某一过流断面的流体数量称为流量，微元体（元体）：由质点组成的比质点稍大的体积单元。
常物性：在微元体内，各质点的物理参数相差不大，可以认为微元体内各物理量为常数，称为常物性。
